設計模式概念目的及七大原則基本介紹

1.設計模式

概念:對軟件開發過程中普遍存在的各種問題所提出的解決方案。

2.設計模式的目的

是程序擁有更好的:

  1. 代碼重用性 (即:相同功能的代碼,不用多次編寫)
  2. 可讀性 (即:編程規範性,  便於其他程序員的閱讀和理解)
  3. 可擴展性 (即:當需要增加新的功能時,非常的方便,稱爲可維護)
  4. 可靠性 (即:當我們增加新的功能後,對原來的功能沒有影響)
  5. 使程序呈現高內聚,低耦合的特性

3.設計模式七大原則

1.單一職責原則

2.接口隔離原則

3.依賴倒置原則

4.里氏替換原則

5.開閉原則

6.迪米特原則

7.合成複用原則

3.1 單一職責原則

對類來說,即一個類只負責一項職責。如類 A 負責兩個不同職責:職責 1,職責 2。當職責 1 需求變更而改變 A 時,可能造成職責 2 執行錯誤,所以需要將類 A 的粒度分解爲 A1,A2。比如用於汽車在公路行駛,飛機在天空飛行,輪船在。。。。不同的交通工具調用不同的run()方法。

注意事項:

  1. 降低類的複雜度,一個類只負責一項職責。
  2. 提高類的可讀性,可維護性
  3. 降低變更引起的風險
  4. 通常情況下,我們應當遵守單一職責原則,只有邏輯足夠簡單,纔可以在代碼級違反單一職責原則;只有類中方法數量足夠少,可以在方法級別保持單一職責原則

 

3.2  接口隔離原則

基本介紹:客戶端不應該依賴他不需要的接口,即一個類對另一個類的依賴應該建立在最小的接口上。

實例:

遵循接口隔離改進後:

 

3.依賴倒轉原則

基本介紹:

  1. 高層模塊不應該依賴低層模塊,二者都應該依賴其抽象
  2. 抽象不應該依賴細節,細節應該依賴抽象
  3. 中心思想是面對接口編程。
  4. 使用接口或抽象類的目的是制定好規範,把展現細節的任務交給他們的實現類去完成。
  5. 依賴倒轉原則是基於這樣的設計理念:相對於細節的多變性,抽象的東西要穩定的多。以抽象爲基礎搭建的架構比以細節爲基礎的架構要穩定的多。在 java 中,抽象指的是接口或抽象類,細節就是具體的實現類

依賴關係傳遞的三種方式:

  1. 接口傳遞
  2. 構造方法傳遞
  3. setter方式傳遞

注意事項:

  1. 低層模塊儘量都要有類或接口,或者兩者都有,程序穩定性更好
  2. 變量的聲明類型儘量是類或者接口,這樣我們的變量引用和實際對象間,就存在一個緩衝層,有利於程序擴展和優化
  3. 繼承時遵循里氏替換原則

4.里氏替換原則

對於面對對象的思考:

  1. 繼承包含這樣一層含義:父類中凡是已經實現好的方法,實際上是在設定規範和契約,雖然它不強制要求所有的子類必須遵循這些契約,但是如果子類對這些已經實現的方法任意修改,就會對整個繼承體系造成破壞。
  2. 繼承在給程序設計帶來便利的同時,也帶來了弊端。比如使用繼承會給程序帶來侵入性,程序的可移植性降低, 增加對象間的耦合性,如果一個類被其他的類所繼承,則當這個類需要修改時,必須考慮到所有的子類,並且父類修改後,所有涉及到子類的功能都有可能產生故障
  3. 問題提出:在編程中,如何正確的使用繼承? => 里氏替換原則

基本介紹:

  1. 如果對每個類型爲 T1 的對象 o1,都有類型爲 T2 的對象 o2,使得以 T1 定義的所有程序 P 在所有的對象 o1 都代換成 o2 時,程序 P 的行爲沒有發生變化,那麼類型 T2 是類型 T1 的子類型。換句話說,所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的對象。
  2. 在使用繼承時,遵循里氏替換原則,在子類中儘量不要重寫父類的方法。
  3. 里氏替換原則告訴我們,繼承實際上讓兩個類耦合性增強了,在適當的情況下,可以通過聚合,組合,依賴 來解決問題

5.開閉原則

  1. 開閉原則是編程中最基礎,最重要的設計原則
  2. 一個軟件實體如類,模塊和函數應該對擴展開放(對提供功能的一方),對修改關閉(對使用方)。用抽象構建框架,用實現擴展細節。
  3. 增加一個功能時,儘量去擴展而不是修改。
  4. 設計模式的目的就是遵循開閉原則。

6.迪米特法則

基本介紹

  1. 一個對象應該對其他對象保持最少的瞭解
  2. 類與類關係越密切,耦合度越大
  3. 迪米特法則(Demeter Principle)又叫最少知道原則,即一個類對自己依賴的類知道的越少越好。也就是說,對於被依賴的類不管多麼複雜,都儘量將邏輯封裝在類的內部。對外除了提供的 public 方法,不對外泄露任何信息
  4. 迪米特法則還有個更簡單的定義:只與直接的朋友通信
  5. 直接的朋友:每個對象都會與其他對象有耦合關係,只要兩個對象之間有耦合關係,我們就說這兩個對象之間是朋友關係。耦合的方式很多,依賴,關聯,組合,聚合等。其中,我們稱出現成員變量,方法參數,方法返回值中的類爲直接的朋友,而出現在局部變量中的類不是直接的朋友。也就是說,陌生的類最好不要以局部變量的形式出現在類的內部。

迪米特法則注意事項和細節

  1. 迪米特法則的核心是降低類之間的耦合
  2. 但是注意:由於每個類都減少了不必要的依賴,因此迪米特法則只是要求降低類間(對象間)耦合關係, 並不是要求完全沒有依賴關係

7.合成複用原則

基本介紹:

原則是儘量使用合成/聚合的方式,而不是使用繼承

 

 

設計原則核心思想

  1. 找出應用中可能需要變化之處,把它們獨立出來,不要和那些不需要變化的代碼混在一起。
  2. 針對接口編程,而不是針對實現編程。
  3. 爲了交互對象之間的鬆耦合設計而努力

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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